关键词:
桥式起重机
主梁
腐蚀缺陷
疲劳裂纹扩展
有限元仿真
疲劳试验
摘要:
桥式起重机主梁在复杂工况下长期承受交变载荷,易发生疲劳裂纹扩展,且腐蚀缺陷会加速这一过程。文中对起重机主梁的主要材料Q235B进行了疲劳裂纹扩展试验,获得了Paris方程的参数,为后续裂纹扩展模拟提供依据;通过有限元静力学分析,确定了主梁的疲劳危险点,结果显示腐蚀缺陷在危险点处引起应力集中,显著加速了裂纹扩展,使结构疲劳寿命较无缺陷条件下缩短约35%;此外,还研究了疲劳危险点处在有(无)腐蚀缺陷情况下的裂纹扩展行为。结果表明:腐蚀缺陷会显著加速疲劳裂纹的萌发和扩展,且裂纹前沿应力强度超过材料的屈服强度,在降载至额定载荷的75%后,仿真表明裂纹尖端的应力集中得以缓解,避免了塑性变形风险,延长了主梁的疲劳寿命。